El sistema de generación de energía fotovoltaica fuera de la red se compone principalmente de seis partes: módulos solares, soportes, controladores solares, inversores fuera de la red, baterías y cajas de distribución. Una vez que el módulo de célula solar se conecta al controlador solar, primero satisface la carga del usuario y luego almacena la energía eléctrica restante en la batería de almacenamiento para uso nocturno y lluvioso. Cuando la batería se queda sin energía, la mayoría de los inversores también pueden admitir la entrada de energía comercial (o generador diésel) como fuente de energía complementaria para suministrar energía a la carga.
El diseño de sistemas fotovoltaicos fuera de la red es diferente del diseño de sistemas de generación de energía conectados a la red. Debe considerar el tamaño de la carga del usuario, el consumo diario de energía, las condiciones climáticas locales y otros factores. Es relativamente complicado elegir diferentes esquemas de diseño según las necesidades reales de los clientes. Para garantizar el funcionamiento confiable del sistema fuera de la red, es necesario realizar una encuesta preliminar sobre la demanda de los clientes. El diseño de un sistema fotovoltaico fuera de la red incluye principalmente la selección del inversor, el diseño de la capacidad del módulo y el diseño de la capacidad de la batería.
1. Selección del inversor: determine la potencia del inversor según el tamaño y el tipo de carga del usuario
La selección de la potencia del inversor generalmente no es menor que la potencia total de la carga, pero considerando la vida útil del inversor y la expansión posterior, se recomienda reservar un cierto margen para la potencia del inversor, generalmente 1,2~1,5 de los tiempos de potencia de carga. Además, si la carga incluye cargas inductivas del motor similares a refrigeradores, aires acondicionados, bombas de agua, campanas extractoras, etc. (la potencia de arranque del motor es de 3 a 5 veces la potencia nominal). Se debe considerar la potencia de arranque de la carga, es decir, la potencia de arranque de la carga debe ser menor que la potencia máxima de impacto del inversor. La siguiente es la fórmula de cálculo para la selección de potencia del inversor como referencia de diseño.
2. Determinación de la capacidad de los componentes: Determine la capacidad de los componentes según el consumo diario de energía y la intensidad de la luz del usuario
Una parte de la electricidad generada por el módulo fotovoltaico durante el día se suministra a la carga, mientras que el resto se utiliza para cargar la batería. Por la noche o en caso de radiación solar insuficiente, la energía eléctrica almacenada en la batería se liberará a la carga para su uso. Se puede observar que la electricidad consumida por la carga proviene de la electricidad generada por el módulo fotovoltaico durante el día sin electricidad comercial/o motor diésel como energía complementaria. Teniendo en cuenta la diferente intensidad luminosa en diferentes regiones y diferentes estaciones, para garantizar el funcionamiento fiable del sistema, el diseño de la capacidad de los paneles fotovoltaicos también debe satisfacer las necesidades de la peor estación luminosa. La siguiente es la fórmula de cálculo de la capacidad de los paneles fotovoltaicos:
3. Determinación de la capacidad de la batería: determine la capacidad de la batería según el consumo de energía nocturno o el tiempo de respaldo
La batería del sistema fotovoltaico fuera de la red se utiliza principalmente para el almacenamiento de energía para garantizar que la carga pueda seguir funcionando normalmente cuando la radiación solar es insuficiente. Para sistemas fotovoltaicos fuera de la red con cargas importantes, el diseño de la capacidad de la batería debe considerar el día lluvioso máximo en el área. Los sistemas fotovoltaicos ordinarios fuera de la red no requieren fuentes de alimentación de alta carga. Teniendo en cuenta el coste del sistema, el uso de la carga se puede ajustar en función de la intensidad real de la luz en lugar de la lluvia.
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